共識機制是什麼呢?
上週我們提到目前的共識機制,都是為了解決點對點傳輸中的拜占庭問題所產生的。這週我們要來談談何謂「共識機制」。
正文開始
區塊鏈是一個公開紀錄且全民皆可參與存儲的技術。所有人參與區塊鏈記錄資料時,決定區塊如何生成、當完成記錄工作後的獎勵要如何分別發放,都將透過共識機制決定。藉由共識機制消弭傳統第三方認證,達到去中心化效果,因此共識機制可說是區塊鏈的核心技術之一!
目前主要應用的共識機制有以下三種:
一、工作量證明(Proof-of-Work , PoW)
區塊鏈網路透過評估每個節點的算力,決定節點獲得記帳權的機率。當算力越高,就越有機率獲得記帳的機會,當獲得記帳的節點完成記帳工作,且區塊內容經過其他節點認證無誤後,就能夠打包到區塊鏈上。結束了一整個流程之後,全網將繼續處理下一筆記錄,而獲得記帳權的員工在完成記帳工作後,能獲得記帳獎勵。
優點:
1. 有付出有收穫,算力越高就能獲得越多的獎勵。
2. 驗證機制單純,容易實踐。缺點:
1. 高算力代表高耗能,比較算力的結果導致能源被大量消耗。
2. 需經過全網驗證區塊鏈內容,過程耗時。
二、權益證明(Proof-of-Stake , PoS)
就像股票一樣,持有越多說話越能大聲說話(誤。
而這裡所持有的當然不是股權,而是指所擁有的貨幣數量。在這種共識機制下,只要持有貨幣的人,都有機會獲得記帳權。而在同等算力的情況下,持有貨幣越多將越容易取得記帳權。取得記帳權後,完成記帳工作的節點一樣會獲得記帳獎勵。
優點:節省能源,在不拚比算力的情形下,不需耗費過多的能源提高算力。缺點:會有富者恆富的情形,容易造成屯幣現象,降低貨幣流通性。
三、權益委託證明(Delegated Proof-of-Stake , DPoS)
是PoS的進階版。差別在於,持有貨幣的人都有投票權,區塊鏈上的所有成員可選出一定數量的代表人,代表全體進行驗證與記帳的工作。代表人之間輪流生成新區塊、驗證並監督,而這些受委託者完成記帳工作後,一樣可以獲得獎勵,使得大家都會爭取成為全體代表。但,只要受委託人產生區塊的效率不佳,全網可以透過投票機制汰換。
優點:在參與驗證與記帳的節點數量大幅減少後,能減少算力消耗,增加效率
缺點:依賴代幣運作,卻缺乏代幣相關的商業應用。
目前各幣種採用的共識機制,整體表格如下:
這些共識機制各有優缺點。PoW雖然公平,卻有耗能耗時的問題;PoS看似解決了耗能耗時的問題,卻容易產生富者恆富的情形。但不能否認的是,共識機制是區塊鏈技術的發展核心,若是缺少了共識機制,記錄於鏈上訊息將缺乏可信度。
雖然目前沒有十全十美的機制可以改善所有的問題,但越來越多的幣種採取混合共識機制的方式發展,且隨著技術不斷演進的狀態下,未來可能開發出更先進的共識機制,能夠讓區塊鏈技術更加完美,能夠結合於更多的產業應用。